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Große Suche nach kleinsten Spurenstoffen

„Meteor“ aus Kiel Große Suche nach kleinsten Spurenstoffen

Seit sieben Jahren untersucht das internationale Forschungsprogramm „Geotraces“ Verteilung von Spurenstoffen in Weltmeeren. Ein Datenloch im Südatlantik soll jetzt mit einer Expedition des Forschungsschiffs „Meteor“ geschlossen werden, geleitet vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

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Für Kiel vor Afrika: Die „Meteor“ läuft von Namibia aus zur „Geotraces“-Expedition aus.

Quelle: "H. Bange, Geomar"

Kiel. Sie sind unsichtbar und wegen ihrer niedrigen Konzentrationen nur schwer zu messen, doch im Wasser gelöste Spurenstoffe wie Eisen, Cadmium oder Kupfer bilden wichtige Grundlagen des Lebens im Ozean.

Spurenstoffe bilden Anfang der Nahrungskette

Wer denkt bei Kupfer, Mangan oder Cadmium schon an Nahrung? Im Gegenteil: Cadmium ist für Menschen und marine Organismen in höheren Konzentrationen sogar giftig. Und doch sind diese Spurenstoffe zusammen mit vielen anderen, darunter Nickel, Zink oder auch Eisen, wichtige Lebensgrundlagen für das pflanzliche Plankton im Ozean. Dieses Plankton wiederum bildet den Anfang der Nahrungskette, die über Speisefische und Meeresfrüchte letztlich bei uns Menschen endet. Außerdem bindet es bei der Photosynthese große Mengen Kohlendioxid und spielt damit eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde.

Rund 15000 Liter Wasser werden untersucht

Trotz der Bedeutung der Spurenstoffe fehlten bis vor Kurzem zuverlässige und vergleichbare Daten über ihre Verteilung und die genaue Herkunft. Seit 2008 haben im internationalen Forschungsprogramm „Geotraces“ zahlreiche Schiffsexpeditionen stattgefunden, die diese Wissenslücke teilweise geschlossen haben. Am 21. November startet die „Meteor“ unter Fahrtleitung des Paläo-Ozeanografen Prof. Martin Frank und des Meereschemikers Prof. Eric Achterberg, beide vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, zu einer weiteren wissenschaftlichen Ausfahrt in den südöstlichen Atlantik. Start- und Zielhafen ist Walvis Bay in Namibia. Die 28 Wissenschaftler an Bord kommen aus Kiel, Bremen, Großbritannien und Angola. Sie werden Spurenstoffkonzentrationen bis in Wassertiefen von 5000 Meter messen. Rund 15000 Liter Wasser werden untersucht. „Die Herausforderung besteht dabei in den extrem niedrigen Konzentrationen der Spurenstoffe“, erläutert Prof. Frank, „es ist letztendlich unmöglich, exakte Aussagen über Eisenkonzentrationen im Milliardstelgramm-Bereich zu treffen, wenn man Messgeräte aus Metall an Stahldrähten in die Tiefe lässt.“

Um Verunreinigungen zu vermeiden, nutzt das Team deshalb spezielle Probenbehälter aus Kunststoff, die in einem extra beschichteten Gestell befestigt sind. Zur Spezialausrüstung gehört ferner ein Container mit Reinraumlabor. Dort bereiten die Wissenschaftler die Proben nach den exakten Vorgaben des „Geotraces“-Programms auf. „So gewinnen wir hochpräzise Daten unter kontaminationsfreien Bedingungen, die später mit denen anderer Mess-Kampagnen rund um den Globus vergleichbar sind“, erklärt Prof. Achterberg.

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